对地质勘探的特殊要求,通过施工中对地层的观察和监测反馈进行验证。
3)地下车站结构设计应满足建筑、运营、施工、防火、防水、防杂散电流及人防等要求。应保证结构具有足够的耐久性,主体结构工程及重要的附属结构(因损坏和大修会严重影响系统正常运行的建筑结构)设计使用年限为100 年,安全等级为一级。
4)地下结构设计,应根据施工方法、结构或构件类型、使用条件及荷载特性等,选用与其特点相近的结构设计规范和设计方法,结合施工监测进行信息化设计。
5)严格控制工程施工引起的地面沉降量,其允许数值应根据地铁沿线不同地段的地面建筑及地下构筑物等的实际情况确定,并因地制宜地采取措施。
6)结构按7度抗震设防烈度进行抗力计算,并根据设防要求、场地条件、结构类型和埋深等因素选用能较好反应地震作用状态的分析方法,选取相应的构造处理措施,以提高结构的整体抗震能力。
7)本工程属甲类人防工程,工程防核武器抗力级别6级,防常规武器抗力级别6 级,防化等级丁级。
8)车站结构设计,应尽量减少施工中和建成后对环境造成不利的影响,考虑城市规划引起周围环境的改变,对地下结构的影响,位于城市主干道下的车站顶板覆土不应小于3米;位于城市次干道下的车站顶板覆土不应小于2米。对于特殊地段,可根据规划部门的意见,覆土厚度作相应的调整。
9)结构的设计水位,施工期按10年内涝最高水位,使用期按200年一遇的洪水水位设计,并按最高水位进行检算。
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10)地下结构应根据现行《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》采取防止杂散电流腐蚀的措施。钢结构及钢连接应进行防锈处理。
11)结构的净空尺寸应满足地下铁道建筑界限和建筑设计要求外,尚应考虑施工误差、结构变形及后期沉降的影响。
12)地下结构应满足防水等级要求,地下车站和机电设备集中区段的防水等级应为一级,区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级应为二级。
13)设计主要应用规范、规程:
(1)《地铁设计规范》(GBJ50157-2003)
(2)《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50229-1999) (3)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) (4)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001) (5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) (6)《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004) (7)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版) (8)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94) (9)《钢结构设计规范》(GB50017-2003) (10)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99) (11)《人民防空工程设计规范》(GB50225-2005) (12)《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
(13)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002) (14)国家的规范、规程等
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1.3.3结构方案的选择
1)车站主体围护结构方案的选择
车站基坑深度约17.5~20米,站址位于汉溪大道主干道下,地面沉降和基坑变形控制严格,采用支护桩的围护结构形式。结合站址环境、地下管线分布情况、地质条件,本站围护结构方案可比选的方案有:
围护结构方案比较表 表1.3-5
方案 人工挖孔桩 内容 可适用于厚的饱主要适用于地质条件较好的对地层地层,在饱和软黄土和饱和的适用砂层易发生涌泥砂和成孔困性 难。 层。 圆形挖孔桩间不连续时,防防水效果取决水性能差,需要在桩间做增设防水帷幕等措施;圆桩、防水效矩形桩间采用凸凹槽时能提果 高防水性能,矩形桩水力路径长;防水性能好,刚度大,桩配筋合理。 产生泥浆和噪对环境的影响 不生产泥浆和噪音,符合环音,对环境造成保要求。 一定的污染。 成一定的污音,对环境造产生泥浆和噪水,可保证防水果好,但用钢性能。 量多。 喷桩或搅拌桩止形接头防水效本身防水性能于墙接头的质差,桩间需要旋量,其中工字于粘性土层。 可用于粘性土地层;也可用等软弱地层;也和砂层等软弱和软黄土和砂层的饱和软黄土主要适用于厚钻孔桩 连续墙 26
染。 对机具设备的要求施工进度及造价 不需要大型设备,但受地层机具设备的投入和速度与地质条需要一定数量的钻机,在软弱地层进度快。但造价较高。 条件制约大,在饱和软黄土、件关系较大。在砂层中慎用。造价较低。 土层地质中进度快,造价较低。 土钉墙作为围护结构变形较大,不能满足一级基坑对位移的要求,故不与比选。
鉴于人工挖孔桩存在一定的施工风险,故不予考虑。连续墙造价比钻孔桩高且地下水在本站基坑深度以下,采用连续墙性价比低,故选择钻孔灌注桩为围护结构方案。
围护结构的水平受力体系有两种形式,分别为锚杆和内支撑。两种方案的比较见如下:
围护结构的水平受力体系比选表 表1.3-6
对地层的适用性 施工技术难度 施工速度 锚杆 主要适用于粘性土层 一般 慢 如果基坑外围的建筑物对环境的影响 有地下室或桩基础,则预应力锚杆施工受限制 对机械要求程度 工程造价 需采用合适的钻机成孔 一般 合造价较低 钢支撑只需吊机吊装 钢支撑可以反复使用,综无影响 内支撑 不受地层的限制 容易 快 支撑拟采用钢管内支撑的方案,经济实惠,受力好,而且能
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更有效控制基坑位移。故采用钢支撑作为内支撑。 2)车站主体结构方案选择
车站主体采用两层两跨钢筋混凝土箱形框架结构,其顶板、中板、底板结构采用梁板体系。该方案能较好满足建筑空间要求,结构体系受力明确,经济合理,在地铁车站设计中广泛采用。本站采用明挖顺作法施工,根据现场实际情况,分别对车站主体和附属两部分进行分期围挡施工。本车站主体沿纵向设梁,纵向柱距一般为9.0m。 3)附属结构方案选择
出入口通道采用明挖法施工。出入口明挖段围护结构采用D800@950mm钻孔灌注桩加内钢管支撑的方案,主体结构采用明挖顺作钢筋混凝土箱形框架结构。 4)结构构造措施
(1)在车站结构与出入口通道等附属建筑的结合部设置变形缝。 (2)在车站跨度的1/3 处设置后浇带,且整环设置,带宽0.8~1.0m ,此范围内的结构钢筋全部贯通设置。
(3)沿车站纵向两跨或三跨在跨间三分之一处左右设置施工缝,并与后浇带相结合。 5)结构耐久性设计
地下铁道主体结构的设计使用年限为100年。环境类别按现行国家标准《混凝土结构设计规范》确定,本工程环境处于一类,混凝土结构的耐久性设计可从以下方面进行控制。 (1)混凝土材料及要求
①混凝土材料
A、配筋混凝土的最低强度等级、最大水胶比和单方混凝土胶凝材料以及水泥的最小用量应满足下表的规定。
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